DE1660314A1

DE1660314A1 - Method and device for the continuous heating of thread cables made of high molecular weight synthetic polymers

Info

Publication number: DE1660314A1
Application number: DE19691660314
Authority: DE
Inventors: Ingolf Dr Jacob; Peter Fr Knobloch
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1966-09-23
Filing date: 1969-12-19
Publication date: 1972-04-06
Also published as: CH479729A; GB1147114A; AT306913B; BE704246A; NL6711046A

Description

FARBWERKE HOECHST AG. vormals Meister Lucius & BrüningFARBWERKE HOECHST AG. formerly Master Lucius & Brüning

Aktenzeichen: P 16 60 314.8 - Fw 5165
Datum: 15. Dezember 1969 - Dr. Mei/MuFile number: P 16 60 314.8 - Fw 5165
Date: December 15, 1969 - Dr. Mei / Mu

Verfahren' und Vorrichtung zum kontinuierlichen Erwärmen von Fadenkabeln aus hochmolekularen synthetischen PolymerenMethod and apparatus for the continuous heating of Threaded cables made from high molecular weight synthetic polymers

Zum Erwärmen von Fadenkabeln aus hochmolekularen synthetischen Polymeren während des Herstellungsprozesses b.estehen verschie- · dene konventionelle Möglichkeiten, die man in drei Gruppen teilen kann:To warm up thread cables made of high molecular weight synthetic polymers during the manufacturing process b. den conventional possibilities that can be divided into three groups:

1. Erwärmung auf heißen Kontaktflächen,1. heating on hot contact surfaces,

zum Beispiel starren Platten oder sich drehenden Walzen,for example rigid plates or rotating rollers,

2. Erwärmung mit heißen Flüssigkeiten oder Schmelzen, zum Beispiel in einem Wasserbad und2. Heating with hot liquids or melts, for example in a water bath and

3. Erwärmung mit heißen Gasen oder Dämpfen.3. Heating with hot gases or vapors.

Das Erhitzen auf sich drehenden Walzen erfordert eine Vorspannung des Fadenkabels, ebenso das. Erhitzen auf einer ruhenden Kontaktfläche, da in diesem Fall Reibungskräfte überwunden werden müssen. Diese Reibungskräfte sind beim Erhitzen in einer Flüssigkeit oder Schmelze geringer, doch ist deren Anwendung zur Erzielung einer bestimmten Temperatur des Fadenkabels stark eingeschränkt, da als Wärmeübertragungsmedium praktisch nur Wasser verwendet v/erden kann. Beim Erhitzen mit Hilfe von heißen Gasen oder Dämpfen ist es . nachteilig, daß die Übertragung einer bestimmten Wärmemenge vergleichsweise langsamer erfolgt und unter Umständen ein geeigneter Träger für das Fadenkabel vorgesehen werden muß, auf dem das Kabel während der Behandlung gleitet, wodurch wieder Reibungskräfte überwunden v/erden nüssen.Heating on rotating rollers requires pretensioning of the filament cable, as does. Heating on a stationary contact surface, since in this case frictional forces have to be overcome. These frictional forces are in a liquid or when heated Melt lower, but their use is to achieve a certain temperature of the thread cable is severely restricted, as Heat transfer medium can practically only use water v / ground. When heated with the help of hot gases or vapors, it is. disadvantageous that the transfer of a certain amount of heat is comparatively takes place more slowly and under certain circumstances a suitable carrier for the thread cable must be provided on which the cable slides during the treatment, whereby frictional forces have to be overcome again.

C~r:i-1e bei starken Fadenkabeln mit einem Gesamttiter von mehreren 100 000 clan besteht die besondere Schwierigkeit darin, dem Eat -I den zum gleichmäßigen Aufheizen auf die gewünschte Temperatur nötigen Energiebetrag zuzuführen, da die Wärmeübertragung auf die Fäden im Innern des Kabels mit zunehmender Kabelstärke immerC ~ r: i-1e during heavy tows having a total of several 100 000. clan there is a particular difficulty in the Eat -I supply the amount of energy necessary for uniformly heating to the desired temperature, since the heat transfer to the filaments in the interior of the cable always with increasing cable thickness

209815/12 3Γ209815/12 3Γ

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schwieriger wird.;becomes more difficult .;

Keine der angegebenen Möglichkeiten erlaubt das kontinuierliche rasche Erhitzen starker Fadenkabel, wenn diese während der Erwärmung einer so geringen Spannung unterliegen sollen, daß eine Schrumpfung des Fadenkabels eintreten kann, die sich "vom freien· Schrumpf ohne jede Belastung möglichst wenig unterscheidet.None of the options given allow the continuous rapid heating of strong thread cables if they are to be subjected to such a low tension during heating that a Shrinkage of the thread cable can occur, which is "from the free · Shrinkage differs as little as possible without any load.

In diesem Fall ist die Erhitzung des Kabels mittels heißer Luft, die aus einer Düs.e ausströmt, nicht möglich. Da zur "Vermeidung von Hitze Schädigungen die Wahl der Lufttemperatur nach oben begrenzt ist, müßte die Austrittsgeschwindigkeit der Luft so hoch gewählt werden, daß zwangsläufig eine Verwirbelung des starken Kabels eintritt. Ein gleichmäßiges Schrumpfen des Kabels ist aber dann nicht mehr gewährleistet. Die Wärmeübertragung mittels einer heißen Flüssigkeit - z".B. einer Schmelze - scheidet wegen der danach nötig werdenden Trocknung und Reinigung des Fadenkabels aus. Ein Erhitzen auf rotierenden Walzen ist nicht möglich, da hierzu eine Kabelvorspannung nötig ist. Daher besteht nach dem bekannten Verfahren nur die Möglichkeit, das Fadenkabel auf einer heißen Kontaktfläche aufzuheizen. Ein offensichtlicher'Nachteil ist dabei die relativ lange Aufheizzeit, die eine Beschränkung der Kabeldicke notwendig macht. Gleichzeitig entstehen durch Reibung an der Berührungsfläche Zugkräfte, die die freie Schrumpfung begrenzen. Weiter besteht durch die zwangsläufig vorhandenen Temperaturgradienten die Gefahr, daß nicht alle Teile des Fadenkabels gleichmäßig aufgeheizt werden.In this case, the cable is heated by means of hot air, which flows out of a nozzle is not possible. As "avoidance." If the choice of air temperature is limited by heat damage, the exit velocity of the air would have to be so high be chosen that inevitably a turbulence of the strong cable occurs. A uniform shrinkage of the cable is, however then no longer guaranteed. The heat transfer by means of a hot liquid - e.g. a melt - separates because of the subsequent necessary drying and cleaning of the thread cable. Heating on rotating rollers is not possible because this is the case cable pre-tensioning is necessary. Therefore, according to the known The only way to do this is to heat the thread cable on a hot contact surface. There is an obvious disadvantage to this the relatively long heating time, which makes it necessary to limit the cable thickness. At the same time arise due to friction tensile forces on the contact surface that limit free shrinkage. Furthermore, the inevitable temperature gradients present the risk that not all parts of the thread cable be heated evenly.

Es wurde nun gefunden,· daß man Fadenkabel aus hochmolekularen synthetischen Polymeren kontinuierlich unter Schrumpfung mit Hilfe eines heißen Gases erwärmen kann, wenn man das heiße Gas über die gesamte Länge der Heiz strecke dem Fadenkabel von unten mit einer solchen Geschwindigkeit zuführt, daß das Fadenkabel au£ dem Gasstrom als einem Gaspolster ohne jede Berührung mit einer Unterlage und=völlig spannungslos schwebt.It has now been found that · filament cables made of high molecular weight synthetic polymers continuously shrinking with Help of a hot gas can heat up when using the hot gas over the entire length of the heating stretch of the thread cable from below at such a speed that the thread cable au £ the gas flow as a gas cushion without any contact with a surface and = completely tension-free floats.

Als heißes Gas kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren jedesAny hot gas can be used according to the method according to the invention

20-981-5/1231:20-981-5 / 1231:

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gas- oder dampfförmige Heizmedium verwendet werden, wobei allerdings Luft bevorzugt ist. Es ist daneben aber, auch möglich, Wasserdampf oder Stickstoff zu verwenden.Gaseous or vaporous heating medium can be used, although Air is preferred. But it is also possible Use steam or nitrogen.

Die Zuführung des heißen Gases muß möglichst gleichmäßig über die gesamte Heizstrecke erfolgen. Es ist dazu vorteilhaft, das Gas durchZwischenschalten einer perforierten Platte, eines Gitters, eines Gewebes oder dergleichen gleichmäßig zu verteilen, bevor es mit dem Fadenkabel in Berührung kommt.The supply of the hot gas must be as uniform as possible the entire heating section. It is advantageous to the gas by interposing a perforated plate, a Evenly distribute a mesh, fabric or the like before it comes into contact with the thread cable.

Die Temperatur des heißen Gases richtet sich nach der zu erzielenden Fadentemperatur, das heißt nach der Temperatur, bei der die gewünschte Schrumpfung des Fadenkabels eintritt und ist somit wieder von dem Material, aus dem die Fäden bestehen, abhängig. Die Temperatur des Gases wird vorteilhaft höher gewählt als die gewünschte Temperatur des Fadenkabels beträgt, um eine sichere Erwärmung des Fadenkäbels zu gewährleisten und ¥ärmeyerluste auszugleichen. . -The temperature of the hot gas depends on the one to be achieved Thread temperature, that is to say according to the temperature at which the desired shrinkage of the thread cable occurs and is therefore again depending on the material from which the threads are made. The temperature of the gas is advantageously chosen to be higher than that The desired temperature of the thread cable is to ensure safe heating of the thread cable and ¥ ärmeyerluste balance. . -

Die Geschwindigkeit des heißen Gases bei der Berührung mit dem Fadenkabel wird erfindung^emäß so hoch gewählt, daß das Fadenkabel durch den Gasström angehoben wird, also während des mit Schrumpfung verbundenen Heizvorganges nicht auf einer Unterlage gleitet, sondern auf einem Gaspolster. Es braucht dabei nur beim Eintritt in die Heizstrecke und beim Austritt aus dieser geführt zu werden. Die zur Erzielung eines Gaspolsters zwischen Kabel und Unterlage notwendigen Strömungsgeschwindigkeiten lassen sich durch einfache Versuche ermitteln. Sie hängen selbstverständlich von dem. Gewicht des Fadenkabels ab, das heißt von der Belegungsdichte (= den pro cm Heizstrecke gemessen senkrecht zur Kabellaufrichtung), Als Anhaltspunkt für ihre Ermittlung können folgende Angaben dienen, Die Belegungsdichte des Fadenkabels sollte so gewählt werden, daß sie 1000 bis 30 000 den/cm, vorzugsweise 5000 bis 15 OOOden/cm beträgt. Bei diesen Belegungs^dichten sind Strömungsgeschwindigkeiten des heißen Gases am Fadenkabel von 0,2 bis 5 m/sek., vorzugsweise 0,2 bis 2 m/sek., notwendig, um ein nahezu spannungsfreies Schweben des Fadenkabels auf dem Gasstrom zu erreichen.In accordance with the invention, the speed of the hot gas when it comes into contact with the cable is chosen so high that the cable is raised by the gas flow, i.e. not on a base during the heating process associated with shrinkage slides, but on a gas cushion. It only needs to be guided when entering and exiting the heating section to become. The flow velocities required to achieve a gas cushion between the cable and the base can be passed through identify simple experiments. You depend on that, of course. Weight of the filament cable, i.e. the occupancy density (= the per cm of heating path measured perpendicular to the direction of travel of the cable), The following information can serve as a point of reference for their determination it is 1,000 to 30,000 den / cm, preferably 5,000 to 15,000 den / cm amounts to. At these occupancy densities there are flow velocities of the hot gas on the filament cable from 0.2 to 5 m / sec., preferably 0.2 to 2 m / sec., Necessary to achieve an almost tension-free floating of the thread cable on the gas flow.

209815/1231 _ΒΑΘ ORIGINAL209815/1231 _ΒΑΘ ORIGINAL

Während sich die Breite der Heizstrecke, das heißt der Gaszuführung, aus der Belegungsdichte.des Fadenkabels ergibt, hängt die Länge der Herzstrecke von der für die gewünschte Temperaturerhöhung des Fadenkäbels notwendigen Verweilzeit des Fadenkabels in der Heizstrecke ab. Für die Verweilzeit-gelten etwa folgende Werte. Bei einer gewünschten Temperaturerhöhung des Fadenkäbels um rund 150 C und Verwendung eines Gases, dessen Temperatur etwa 20⁰C über der gewünschten.Endtemperatur des Fadenkabels liegt, beträgt die erforderliche Verweilzeit etwa 4 bis 6 Sekunden. Liegt die Temperatur des Gases dagegen 40⁰C höher als die gewünschte Endtemperatur, sind nur etwa 2 bis 3 Sekunden Verweilzeit erforderlich, während bei einer T.emperaturdifferenz von nur 10 C eine Verweilzeit von etwa 10 Sekunden notwendig wird. Dagegen werden die notwendigen Verweilzeiten nur unwesentlich verändert, wenn die Temperatur des Fadenkabels statt um 150⁰C um 110⁰C oder um-190⁰C erhöht werden soll. Von wesentlichem Einfluß auf die Verweilzeit des Fadenkabels in der Zeitzone ist daher die Differenz zwischen der gewünschten Endtemperatur des Fadenkabels und der Temperatur des Gases. Aus der notwendigen Verweilzeit und der Geschwindigkeit des Faserkabels ergibt sich dann direkt die notwendige Länge der Heizstrecke. Die oben angegebenen Verweilzeiten gelten für die Verwendung von Luft oder einem anderen Gas. Die Erwärmung des Fadenkabels mit Wasserdampf auf Temperaturen unterhalb 1OQ⁰C kann sehr viel rascher erfolgen. · . -While the width of the heating section, i.e. the gas supply, results from the occupancy density of the thread cable, the length of the heart section depends on the dwell time of the thread cable in the heating section necessary for the desired increase in temperature of the thread cable. The following values apply for the residence time. At a desired temperature increase of the Fadenkäbels around 150 C and using a gas whose temperature is about 20 ⁰ C above the gewünschten.Endtemperatur the yarn cable, the required residence time is about 4 to 6 seconds. If, on the other hand, the temperature of the gas is 40 ^° C. higher than the desired end temperature, only about 2 to 3 seconds of residence time are required, while with a temperature difference of only 10 ° C., a residence time of about 10 seconds is necessary. In contrast, the necessary residence times are changed only slightly if the temperature of the filament cable is to be increased instead of 150 ⁰ C to 110 ⁰ C or 190 ⁰ C. The difference between the desired end temperature of the filament tow and the temperature of the gas therefore has a significant influence on the dwell time of the filament tow in the time zone. The necessary length of the heating path then results directly from the necessary dwell time and the speed of the fiber cable. The residence times given above apply to the use of air or another gas. The heating of the filament cable with steam at temperatures below ⁰ C 1OQ can very much be done quickly. ·. -

Aus der Länge und Breite der Heizstrecke, des heißt der.Austrittsfläche" des heißen Gases, und dessen Strömungsgeschwindigkeit läßt sich der Volumbedarf an heißem Gas bestimmen. Unabhängig davon kann auch eine energetische Abschätzung erfolgen, wozu zunächst der von dem heißen Gas abgegebene Energiebetrag und der von dem Fadenkabel aufgenommene Energiebetrag miteinander verglichen werden, um so einen Faktor für den Energieverlust in der verwendeten Vorrichtung, hervorgerufen durch Wärmeabgabe an die Ungebung, Erwärmung mitgerissener ZaIt-tuft usw. zu ergeben, der dann., bei allen .weiteren-Berechnungen'der notwendigen 7; armee.nergie mit zu berücksichtigen ist. Aus der energetischen Ao-The volume requirement of hot gas can be determined from the length and width of the heating section, i.e. the outlet area "of the hot gas, and its flow rate picked up by the tow amount of energy are compared, so as to provide a factor for the energy loss in the apparatus used, caused by heat dissipation to the Rumain heating entrained zait-tuft, etc., which then., wherein all .weiteren-Berechnungen'der necessary 7; armee.nergie is to be taken into account. From the energetic Ao-

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Schätzung sollte sich dann etwa der gleiche Voluinbedarf an heißem Gas ergeben.Estimation should then be about the same volume requirement hot gas.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können vorteilhaft Fadenkabel aus allen hochmolekularen synthetischen Polymeren, wie Polyester, "vorzugsv/eise Polyäthylenterephthalat-Cöpolyestern, Polyamiden, wie Poly-i-caprolactam oder Polyhexamethylenadipin*- säureamid, Polyacrylnitril, Polyolefinen, wie Polyäthylen und Polypropylen, erwärmt und nahezu frei geschrumpft werden.According to the method according to the invention, filamentary cables can advantageously be used from all high molecular weight synthetic polymers, such as Polyester, "preferably polyethylene terephthalate copolyesters, Polyamides, such as poly-i-caprolactam or polyhexamethylene adipine * - acid amide, polyacrylonitrile, polyolefins such as polyethylene and Polypropylene, can be heated and shrunk almost freely.

Da bei der Erwärmung nach dem erfindungsgeinäßen Verfahren das Fadenkabel von dem heißen Gas nicht nur .umströmt,, sondern auch durchströmt wird, werden alle ^Fäden im Kateel schnell -und gleichmäßig erwärmt. Darin besteht- ein bedeutender Vorteil des Verfahrens gegenüber der Erwärmung auf geheizten {Platten oder Walzen. ■ . Ein weiterer Vorteil des ?erf£ßdu^&geiüäßen Verfahrens besteht darin, daß aufgrund des GaspolLst^rs ,3©de Bsrtihriing mit einer Unterlage vermieden wird, wodurch alle ^Rsibungskrafta wegfallen und das Fadenkabel während der Erwärmung völlig frei schrumpfen kann. Da nach dem Verfahren der Erfindung das heiße Gas dem Fadenkabel über die gesamte Fläche der Heizstrecke gleichmäßig zugeführt wird, kann die Strömungsgeschwindigkeit dieses Gaises so- weit herabgesetzt werden, daß das Gas das Fadenkabel durchströmt,, ohne in dem Kabel Verwirbelung einzelner Eäden hervor^arafen. Darin besteht der ,große Vorteil gegenüber der Erwärmung durch einen aus einer Düse auf das Kabel treffenden Gasstrahl, dessen -Geschv/indigkeit £ur Zuführung ausreichender Wärmemengen nunmehr wesentlich hoher sein muß·. Außerdem kann" die 3?emBera"feurdiff erenz jzwisehen der Bndtemperatur und der Temperatur des heißes Gases hei dem Verfahren der Erfindung ^geringer sein als %ei der ⁱErwärmun;g mit einem Gasstrahl^ da die Erwärmung ilber· üie ^gesamte ileiz— Etrecke -eine gleichmäßige liarmeaufnahme durch ^das Fadenkabel gewährleistet, während bei der Erwärmung mit HiXfe eines.-Gasstrahles dessen Temperatur wesentlich Höher über der Endtempsratur des Fadeiikabels liegen muß,, um eine 'ausreichende Erwärmung zu sichern. Dabei können aber Schädigimgen der SuSeren Faden-Since, during the heating according to the method according to the invention, the hot gas not only flows around the thread cable, but also flows through it, all threads in the wire are heated quickly and evenly. This is a significant advantage of the method compared to heating on heated {plates or rollers. ■. A further advantage of the process according to the present invention is that, due to the gas pile, it is possible to avoid the need to wear a pad, which means that all friction forces are eliminated and the thread cable can shrink completely freely while it is heated. Since, according to the method of the invention, the hot gas is fed to the filament cable evenly over the entire area of the heating section, the flow velocity of this passage can be reduced so that the gas flows through the filament cable without any turbulence of individual threads protruding in the cable . This is the great advantage over heating by a gas jet striking the cable from a nozzle, the speed of which must now be considerably higher in order to supply sufficient amounts of heat. Also, "? The three Embera" feurdiff erence jzwisehen the Bndtemperatur and temperature of the hot gas is called the method of the invention ^ be lower than% hen ⁱ Erwärmun g with a gas jet ^ since heating Ilber · üie ^ entire ileiz- Etrecke -A uniform absorption through the thread cable is guaranteed, while when heating with the help of a gas jet, the temperature of which must be significantly higher than the final temperature of the thread cable, in order to ensure sufficient heating. In doing so, however, damage to the SuSeren thread

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schichten nicht vermieden .werden. Das Fehlen von Verwirbelungen im Fadenkabel gewährleistet nicht nur eine bessere Weiterverarbeitung., sondern auch eine gleichmäßige 'Schrumpfung aller Fäden im Kabel. Dies ist immer dann von besonderer Bedeutung, wenn mit der Erhöhung der Schrumpfung eine Verbesserung der Anfärbbarkeit erreicht werden soll.layers cannot be avoided. The absence of eddies in the thread cable not only ensures better processing., but also an even 'shrinkage of all threads in the cable. This is always of particular importance if, with the increase in the shrinkage, there is an improvement in the dyeability should be achieved.

Weiterhin wurde eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung gefunden. Diese Vor- . richtung besteht aus einem Gebläse, einer Heizvorrichtung für das vom Gebläse beschleunigte Gas, Leitungen für das erhitzte Gas, einer Führung für das erhitzte Gas zur Unterseite des Fadenkabels, gegebenenfalls weiteren Heizvorrichtungen innerhalb dieser Führung, die durch eine gleichmäßig gasdurchlässige Äbdeckunäabgeschlossen ist, einem \vaagereciiten Durchlauf für das Fadenkabel, einer Auffangvorrichtung für das heiße Gas oberhalb dieses Durchlaufes und Leitungen zur Rückführung, des heißen Gases zum Gebläse. " ,Furthermore, one for the implementation of the invention Method particularly suitable device found. This pro. direction consists of a fan, a heater for the gas accelerated by the fan, lines for the heated gas, a guide for the heated gas to the underside of the thread cable, if necessary, further heating devices within this guide, which are closed off by a uniformly gas-permeable cover is a \ vaagereciiten run for the Thread cable, a collecting device for the hot gas above this passage and lines for the return of the hot gas to the blower. ",

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, das heiße Gas im Kreislauf zu führen, und somit unnötige Energieverluste weitgehend zu vermeiden.With the device according to the invention, it is possible to use the hot To circulate gas, and thus unnecessary energy losses largely to be avoided.

Die Erhitzung des Gases erfolgt nach üblichen Verfahren mittels eines Heizregisters durch Wärmeaustausch mit beheizten Platten, Stäben oder dergleichen. Es ist aber auch möglich, die Erhitzung durch Strahlheizung vorzunehmen. Weiter 1st es möglich, durch Hintereinanderschaltung mehrerer Heizvorrichtungen eine stufenweise Erwärmung dies Gases durchzuführen oder an anderen Stellen des Gaskreislaufes zusätzliche Heizvorrichtungen anzubringen.The gas is heated according to the usual methods a heating register through heat exchange with heated plates, Rods or the like. But it is also possible to use radiant heating for the heating. Next it is possible through Series connection of several heating devices to carry out a step-by-step heating of this gas or at other points to install additional heating devices of the gas circuit.

Die Abdeckung der Gasführung unterhalb ^:des im Durchlauf die Vorrichtung passierenden -Fadenkaibels wird von einer perforierten Platte., einem Gitter,, meinem Gewebe ,oder dergleichen gebildet, wodurch sichergestellt wird, daß das Gas über die gesamte länge und Breite der .Heiss.trej&ke mit .gleicher .-Strömungsgeschwindigkeit dem Fadenkabel zugeführt wird. Die Regelung der Strömimgsgeschwindigkeit .erfolgt ,mit !Hilfe des das Gas !beschleunigenden Gebläses.The cover of the gas duct below ^: the thread cable passing through the device is formed by a perforated plate, a grid, my fabric, or the like, which ensures that the gas flows over the entire length and width of the .Heiss.trej & ke is fed to the filament cable at the same flow rate. The flow rate is regulated with the help of the gas accelerating fan.

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Zum.Zutritt neuen Gases kann an beliebiger Stelle des Kreislaufes, vorzugsweise vor dem Heizregister,-eine Torrichtung zum Einspeisen des Gases, bei Verwendung von Luft vorzugsweise eine einfache regelbare Klappe, vorgesehen werden." Bei Verwendung anderer Gase als luft muß am Ein- und Austritt des Fadenkabels' eine entsprechende Abdichtung angebracht werden.New gas can be entered at any point in the circuit, preferably in front of the heating register, -a gate direction for feeding in the gas, preferably one when using air simple adjustable flap, to be provided. "When using gases other than air must be fitted with a suitable seal at the inlet and outlet of the thread cable.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der beigefügten Figur 1 an einem Ausführungsbeispiel dar^ gestellt,- wobei die Strömungsrichtung des Gases durch Pfeile angegeben ist. Durch ein Gebläse (1) wird das Gas durch eine Heizvorrichtung, die hier ein Heizregister (2) ist, und leitungen (3) zur ofenförmigen Führung (4). an der Unterseite des FadenkabelsThe device for carrying out the method according to the invention is shown in the attached FIG. 1 in an exemplary embodiment - the direction of flow of the gas being indicated by arrows. A blower (1) is used to blow the gas through a heating device, which here is a heating register (2), and lines (3) to the oven-shaped guide (4). at the bottom of the thread cord

(8) gefördert. Innerhalb dieser Führung (4) sind zusätzliche Heizstäbe (5) angeordnet, wobei durch zusätzliche leitvorrichtungen (6) ein Kontakt des Gases mit den Heizstäben (5) erzwungen wird. Die obere Abdeckung der ofenförmigen Führung (4) wird durch ein Gewebe aus Glasfasern (7) gebildet, durch"das das heiße Gas gleichmäßig an die Unterseite des in dem waagerechten Durchlauf(8) funded. Within this guide (4) additional heating rods (5) are arranged, with additional guide devices (6) a contact of the gas with the heating rods (5) is forced. The top cover of the oven-shaped guide (4) is covered by a Fabric made of glass fibers (7), through which the hot gas evenly to the bottom of the in the horizontal pass

(9) laufenden Fadenkabels (8) gelangt. Nachdem das heiße Ga's das Fadenkabel um- und durchströmt hat, gelangt es in die Auffangvorrichtung (10) oberhalb des- Durchlaufs (9) und von dort über Rückleitungen (11) zurück ins Gebläse (1).(9) running thread cable (8) arrives. After the hot gas is that The thread cable has flowed around and through it, it gets into the catching device (10) above the passage (9) and from there via return lines (11) back into the fan (1).

Die Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird durch die folgenden Beispiel näher erläutert.The implementation of the method of the invention is carried out by the following example is explained in more detail.

VerftleichsversuchAttempted comparison

Ein Kabel aus Polyäthylenterephthalatfäden vom Einzeltiter 4 den mit einem Gesamttiter von 100 000 den, das nach dem Spinnen einen Schrumpf von 41 - 42 fi (gemessen bei 97°C) besitzt, läuft mit einer Geschwindigkeit von 3»5 m/min über ein Septett in, einen 2 m langen Dampfkasten ein und wird von einem zweiten Septett mit einer Geschwindigkeit von 14 m/min abgezogen, so daß in Danpf« kasten eine Vorstreckung des, Fadenkabels im Verhältnis 1:4 erfolgt. Im Anschluß daran wird das verstreckte Fadenkabel über eine 2. m lange Iletallflache," deren Oberflächentemperatur 240⁰CA cable made of polyethylene terephthalate threads of single denier 4 denier with a total denier of 100,000 denier, which after spinning has a shrinkage of 41-42 fi (measured at 97 ° C.), runs at a speed of 3 »5 m / min over a septet in, a 2 m long steam box and is drawn off by a second septet at a speed of 14 m / min, so that in the steam box a pre-stretching of the thread cable in a ratio of 1: 4 takes place. Subsequently, the stretched tow a second meter Iletallflache, "the surface temperature of 240 ⁰ C.

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beträgt und die mit einem Überzug aus Glasseidegewebe versehen ist, gezogen. Dabei ist oberhalb des Fadenkabels eine zweite behei. te Metallfläche angeordnet, so daß das Kabel sich in einem heißen Luftspalt bewegt. Das Fadenkabel wird dabei von einem dritten ■Septett abgezogen, dessen Geschwindigkeit so eingestellt ist, daß das Fadenkabel auf der Metallfläche um 17 $ schrumpfen kann. Die Verweildauer des Fadenkabels in dieser Heizvorrichtung beträgt rund 9 Sekunden, die Breite des Fadenkabels, eingestellt mit Hilfe von Fadenführern, 1? cm, was einer Belegungsdichte von rund 6000 den/cm entspricht.and which is provided with a cover made of glass silk fabric is pulled. There is a second above the thread cable. te metal surface arranged so that the cable moves in a hot air gap. The thread cable is used by a third ■ septet withdrawn, the speed of which is set so that the thread cord can shrink by $ 17 on the metal surface. The length of time the thread cable remains in this heating device is around 9 seconds, the width of the thread cable is set with Help from thread guides, 1? cm, which corresponds to an occupancy density of around 6000 den / cm.

Eine direkte Messung der Fadentemperatur ist auch unmittelbar am Ofenausgang wegen der Wärmestrahlung und der mitgerissenen Heißluft nicht möglich. Es ist jedoch möglich, die ^sachliche Fadentemperatur während des SchrumpfVorganges durch eine indirekte Methode zu bestimmen. Dies gründet sich auf der Tatsache, daß die Farbstoff aufnahme des geschrumpften Fadens abhängig ist von der Temperatur," bei der der SchrumpfVorgang erfolgte und daß außerdem in dem in Frage kommenden Temperaturbereich die Farbstoff auf nähme mit der Schrumpf temperatur stark ansteigt. Diese Abhängigkeit - der Farbstoffaufnahme mit der Schrumpftemperatur stark ansteigt. Diese Abhängigkeit der Farbstoffaufnähme von der Schrumpftemperatur ist in der Kurve der Figur 2 dargestellt und aus dieser Kurve kann durch Messung der Farbstoffaufnahme die tatsächliche Temperatur des"Fadenkabels ermittelt werden. Die Farbstoff aufnahme des nach dem Vergleichsversuch behandelten Kabels betrug 55 $, was einer Temperatur des Fadenkabels während des Schrumpfvorganges von ca. 220⁰C entspricht.A direct measurement of the filament temperature is also not possible directly at the furnace exit because of the heat radiation and the entrained hot air. However, it is possible to determine the actual thread temperature during the shrinking process using an indirect method. This is based on the fact that the dye uptake of the shrunk thread depends on the temperature at which the shrinking process took place and that, in addition, in the temperature range in question, the dye uptake rises sharply with the shrinking temperature This dependence of the dye uptake on the shrinkage temperature is shown in the curve in FIG. 2 and the actual temperature of the "thread cable" can be determined from this curve by measuring the dye absorption. The dye uptake of the treated according to the comparative test cable was 55 $, corresponding to a temperature of the thread corresponds to the cable during the shrinking process of about 220 ⁰ C.

example 1

Ein gleiches Fadenkabel wie im yergleichsversuch wird wie dort ■ beschrieben verstreckt und geschrumpft, wobei jedoch anstelle der geheizten Metallfläche die vorstehend beschriebene und in Figur 1 dargestellte Vorrichtung verwendet wird. Der Durchlauf (9) dieser Vorrichtung hat eine Länge von 1 m und eine Breite von 1Q cm. Daraus ergibt sich eine Be3.egungsdichte von 10 000 den/ cm und eine Verweilzeit des Fadenkabels in der Reizzone von ca.The same thread cable as in the comparison test is stretched and shrunk as described there, but the device described above and shown in FIG. 1 is used instead of the heated metal surface. The passage (9) of this device has a length of 1 m and a width of 10 cm. This results in a movement density of 10,000 den / cm and a dwell time of the thread cable in the irritation zone of approx.

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4,5 Sekunden. Als heißes Gas wird Luft verwendet, deren Temperatur, unmittelbar unterhalb des Fadenkabels gemessen, 240-244°C beträgt und die mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 m/Sekunde das Fadenkabel um- und durchströmt. Die Farbstoffaufnahme des so geschrumpften Fadenmaterials beträgt 65 5», entsprechend einer Fadentemperatur während des SchrumpfVorganges von etwa 225 C.4.5 seconds. The hot gas used is air, the temperature of which Measured directly below the thread cord, 240-244 ° C and which flows around and through the thread cable at a flow rate of 1 m / second. The dye uptake of the thread material shrunk in this way is 65 5 », correspondingly a thread temperature during the shrinking process of about 225 C.

Beispiel 2: · Example 2 :

Die Verstreckung und Schrumpfung des Fadenkabels wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt, wobei jedoch ein Schrumpfbetrag von 21 fo eingestellt wird und die Temperatur der heißen Luft 235 ~ 239OC beträgt. ' . -The drawing and shrinking of the filament tow is carried out as described in Example 1, but with a shrinkage amount of 21 fo and the temperature of the hot air being 235 ~ 239OC. '. -

Beispiel 3: ^: Example 3 ^::

Die Yerstreckung und Schrumpfung wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführtί wobei jedoch ein Schrumpfbetrag von 25 $ eingestellt'wird und die Temperatur der heißenLuft 230-234⁰C beträgt. "" 'The Yerstreckung and contraction, as described in Example 1, except durchgeführtί eingestellt'wird a shrinkage amount of $ 25 and the temperature of the hot air is 2 30-234 ⁰ C. ""'

Aus den vorstehend beschriebenen Versuchen geht klar hervor, daß bei gleicher Temperatur des Heizmediums nach dem Yerfähren der Erfindung die Temperatur des Fadenkabels während des Schrumpfvorganges höher liegt als bei Erwärmung mit Hilfe einer Heizfläche und daß dieser Effekt sogar bei kürzerer Terweilzeit und höherer Be^gungsdichte erzielt wird. Andererseits lassen sich nach dem Yerfahren der Erfindung Schrumpfbeträgte erzielen, die bei gleichen Schrumpftemperaturen auf einer Heizfläche wegen der dabei auftretenden Reibung nicht erzielt werden können.From the experiments described above it is clear that with the same temperature of the heating medium according to the invention, the temperature of the filament cable during the shrinking process is higher than when heated with the aid of a heating surface and that this effect is achieved even with a shorter dwell time and higher density will. On the other hand, according to the method of the invention, shrinkage amounts can be achieved which cannot be achieved at the same shrinkage temperatures on a heating surface because of the friction that occurs in the process.

209815/t23.t209815 / t23.t

Claims

-.ίο - "16603H

PATENT CLAIMS:

Process for the continuous heating of thread cables high molecular weight synthetic polymers under shrinkage with The help of a hot gas, characterized in that the hot gas over the entire heating section of the filament cable from below feeds at such a rate that the thread tow acts as a gas cushion on the gas stream without any contact with it a pad and floats completely tension-free. ·

Device for performing the method according to claim 1, consisting of a fan, a heating device for the gas accelerated by the fan, lines for the heated gas Gas, a duct for the heated gas to the bottom of the Cable, if necessary, additional heating devices within this guide, which is completed by a uniform gas-permeable cover, a horizontal passage for the thread cable, a catcher for the hot Gas above this passage and lines for implementation of the hot gas to the fan, and possibly a device for feeding the gas into the circuit.

209815/1231

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